Selezione tra I2C e SPI per il tuo progetto
Un'interfaccia periferica seriale (SPI) viene utilizzata per la comunicazione a breve distanza, in particolare nei sistemi embedded. Un protocollo di comunicazione seriale più comune è I2C, che facilita la comunicazione tra i componenti elettronici, indipendentemente dal fatto che i componenti siano sullo stesso PCB o collegati con un cavo.
Selezionando tra I2C e SPI, i due principali protocolli di comunicazione seriale, richiedono una solida comprensione dei vantaggi e dei limiti di I2C, SPI e dell'applicazione. Ogni protocollo di comunicazione ha vantaggi distinti che tendono a distinguersi quando si applicano alla tua applicazione.
SPI
Ideale per applicazioni ad alta velocità e bassa potenza.
Non è uno standard ufficiale, generalmente meno compatibile.
I2C
Migliore per la comunicazione con diverse periferiche e la modifica del ruolo del dispositivo principale.
La standardizzazione garantisce una migliore compatibilità.
SPI è migliore per applicazioni ad alta velocità e bassa potenza. I2C è più adatto per la comunicazione con un gran numero di periferiche. Sia SPI che I2C sono protocolli di comunicazione robusti e stabili per applicazioni embedded che ben si adattano al mondo embedded.
SPI Pro e Contro
Vantaggi
Supporta comunicazioni full-duplex ad alta velocità.
Potenza molto bassa.
Svantaggi
Brevi distanze di trasferimento, impossibile comunicare tra componenti su PCB separati.
Diverse varianti e personalizzazioni possono creare problemi di compatibilità.
Richiede linee di segnale aggiuntive per gestire più dispositivi sullo stesso bus.
Non verifica che i dati vengano ricevuti correttamente.
Più suscettibile al rumore.
L'interfaccia da seriale a periferica è un quattro fili a bassissima potenza interfaccia di comunicazione seriale. È progettato in modo che i controller IC e le periferiche possano comunicare tra loro. Il bus SPI è un bus full-duplex, che consente la comunicazione simultanea da e verso il dispositivo principale a velocità fino a 10 Mbps. Il funzionamento ad alta velocità di SPI generalmente ne limita l'utilizzo per comunicare tra i componenti su PCB separati a causa dell'aumento della capacità che la comunicazione a lunga distanza aggiunge al segnale Linee. La capacità del PCB può anche limitare la lunghezza delle linee di comunicazione SPI.
Sebbene SPI sia un protocollo consolidato, non è uno standard ufficiale. SPI offre diverse varianti e personalizzazioni che portano a problemi di compatibilità. Le implementazioni SPI dovrebbero sempre essere controllate tra i controller primari e le periferiche secondarie per garantire che la combinazione non abbia problemi di comunicazione imprevisti che influenzano lo sviluppo di a Prodotto.
Pro e contro di I2C
Vantaggi
Supporta più dispositivi sullo stesso bus senza ulteriori linee di segnale selezionate attraverso l'indirizzamento del dispositivo in comunicazione.
Lo standard ufficiale fornisce la compatibilità tra le implementazioni I2C e la retrocompatibilità.
Assicura che i dati inviati vengano ricevuti dal dispositivo secondario.
Può trasmettere fuori dal PCB, ma a basse velocità di trasmissione.
Più economico da implementare rispetto al protocollo di comunicazione SPI.
Meno suscettibile al rumore rispetto a SPI.
Trasmettere dati su distanze maggiori.
Svantaggi
Velocità di trasferimento e velocità dei dati inferiori.
Può essere bloccato da un dispositivo che non riesce a sbloccare il bus di comunicazione.
Assorbe più potenza di SPI.
I2C è un protocollo di comunicazione seriale standard ufficiale che richiede solo due linee di segnale progettate per la comunicazione tra i chip su un PCB. I2C è stato originariamente progettato per la comunicazione a 100 kbps. Tuttavia, nel corso degli anni sono state sviluppate modalità di trasmissione dati più veloci per raggiungere velocità fino a 3,4 Mbps. Il protocollo I2C è stato stabilito come standard ufficiale, fornendo una buona compatibilità tra le implementazioni I2C e una buona retrocompatibilità.
Oltre all'elenco di pro e contro sopra riportato, I2C richiede solo due fili. SPI ne richiede tre o quattro. Inoltre, SPI supporta solo un dispositivo primario sul bus mentre I2C supporta più dispositivi primari.
Selezione tra I2C e SPI
Nel complesso, SPI è migliore per applicazioni ad alta velocità e bassa potenza, mentre I2C è più adatto per la comunicazione con un grande numero di periferiche, nonché in situazioni che comportano un cambiamento dinamico del ruolo del dispositivo primario tra le periferiche sul autobus I2C.